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Motor Control ICs Forum Discussions

Bellawu
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来自一位用户的咨询,麻烦帮忙解答。越详细越好,有图有真相。如有相关的视频、文档也可以辅助说明,谢谢。

如何理解电动汽车的电机控制器的安全状态?

在功能安全的讨论范围内,电动汽车的电机控制器的安全状态是ASC,也就是主动三相短路。但是我突然有个疑问,如果断开高压,那不是更加安全?可不可以直接把断开高压电池的连接作为电机控制器的安全状态?

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1 Solution
Kevin_Wu
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Hi Bellawu

    在电机高速旋转时,如果不采用ASC,即上下IGBT全部关断,由于电机的旋转,电机线圈会产生反电动势(此时相当于发动机)。当反电势大于母线电压时,则电流经高边IBGT续流二极管流入母线,发生电流倒灌,即对稳压电容Cdc充电。可能造成如下二种情况发生:

  1. 充电电压过高,击穿稳压电容
  2. 充电电流过大,击穿IGBT

如果采用ASCActive short circuit)时,工作原理如下图所示, 低边的三个IGBT打开,高边的IGBT断开。此时电机线圈产生的反电动势会通过下IGBT短路(释放能量),不会损害电机的控制回电路。

Kevin_Wu_2-1670997958878.png

  在ASC控制下,从电机端来看,电机和高压母线断开(高边IGBT断开);如果此时发现还有问题,如IGTB短路造成高压对地短路等,可以控制电池旁边的开关,切断母线和电池的连接(可以在高压和地同时切断)实现高压母线和电池的分离。

所以,ASC是实现对电机控制系统的保护,关断高压供电是保护电机对地短路等情况的保护。要根据具体的应用场景采取相应的保护措施。

thanks, Kevin

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2 Replies
LinGuohui
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不管是SPO还是ASC,都没有方案使用过直接断开高压连接。断开高压连接意味着电机驱动失控,各种电机算法无法执行,电机处于不可控的状态,会增加系统风险。

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Kevin_Wu
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Hi Bellawu

    在电机高速旋转时,如果不采用ASC,即上下IGBT全部关断,由于电机的旋转,电机线圈会产生反电动势(此时相当于发动机)。当反电势大于母线电压时,则电流经高边IBGT续流二极管流入母线,发生电流倒灌,即对稳压电容Cdc充电。可能造成如下二种情况发生:

  1. 充电电压过高,击穿稳压电容
  2. 充电电流过大,击穿IGBT

如果采用ASCActive short circuit)时,工作原理如下图所示, 低边的三个IGBT打开,高边的IGBT断开。此时电机线圈产生的反电动势会通过下IGBT短路(释放能量),不会损害电机的控制回电路。

Kevin_Wu_2-1670997958878.png

  在ASC控制下,从电机端来看,电机和高压母线断开(高边IGBT断开);如果此时发现还有问题,如IGTB短路造成高压对地短路等,可以控制电池旁边的开关,切断母线和电池的连接(可以在高压和地同时切断)实现高压母线和电池的分离。

所以,ASC是实现对电机控制系统的保护,关断高压供电是保护电机对地短路等情况的保护。要根据具体的应用场景采取相应的保护措施。

thanks, Kevin